Устройство для контроля аналого-цифровых преобразователей Советский патент 1986 года по МПК H03M1/10 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для контроля погрешности аналого-цифровых преобразователей (А1Ш) и цифровых вольтметров постояв него тока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока управления.

Устройство контроля АЦП содержит генератор I вспомогательного воздействия, аналоговый сумматор 2, источник 3 образцового напряжения, задат- чик 4 кодов, блок 5 сравнения кодов, ключ 6, интегратор 7, счетчики 8 и 9, блок 10 управления, цифроаналого- вые преобразователи 11 и 12 (ЦАП), коммутатор 13, перемножитель 14, индикаторы брака 15 и годности 16, дискриминаторы 17 и 18 и задатчик 19 вероятности ошибки. Контролируемый АЦП обозначен на схеме позицией 20, его входы - позициями 21 и 22. Блок 0 управления содержит элемент И 23, генератор 24 импульсов, счетчик 25 импульсов, элемент ИЛИ 26. Перед началом работы контролируемый АЦП подключают к соответствующим входным и выходным шинам устройства.

Устройство работает следующим образом.

Весь цикл работы устройства разбит на два последовательных этапа. На первом этапе устройство контролирует АЦП 20 по суммарной Д погрешности, а на втором

по систематической Л(- погрешности.

Работа устройства на первом зта- пе происходит аналогично работе известного устройства. Перед контролем преобразователя 20 с помощью задат- чика 4 кодов устанавливается код о- поверяемой точки, а с помощью задат- чика 19 - значения вероятностей ошибок первого oi и второго |3 рода, а также допускаемой вероятности Р. Блок 10 управления подает на коммутатор 13 разделение для подключения выхода 1Щ1 11 к первым входам днскри (хинаторов 17 и 18. Источник 3 образцового напряжения выдает на второй вход аналогового сумматора 2 напряжение , соответствующее номинальному значению середины а-й сту

5

пени квантования AJJ,n 20 и характеризующее а-ю точку его шкалы.

Принцип работы устройства на первом этапе заключается в определении текущей, частоты появления события |д при условии появления h - а-го результата преобразования АЦП 20 и сравнении ее с допустимыми значениями, определяемыми вероятностями rj, р , РЭ С подачей сигнала

0

5

0

Пуск по командам с блока 10 управления устройство приводится в исходное состояние: обнуляются счетчики 8 и 9 и интегратор 7 и вырабатываются импульсы синхронизации, которые поступают на вход запуска АЦП 20. На первый: вход аналогового сумматора с выхода генератора 1 вспомогательного воздействия подается напряжение U, равномерно изменяющееся в пределах, превьшгающих интервал -Д ; Л. Результат преобразования п с выхода АЦП 20 поступает на вход блока 5 сравнения кодов, где сравнивается с кодом о поверяемой точки. При равенстве h-a на втором выходе блока 5 появляется импульс, вызывающий прибавление единиг ы в счетчирсе 9, который фиксирует число п появления результата . Если при этом оказалось, что (o чем свидетельствует сигнал, поступающий с дополнительного выхода признака генератора 1 на вход блока 5), то на первом выходе блока 5 сравнения кодов появляется импульс, вызывающий прибавление единицы в счетчике 9, Последний фиксирует таким образом число m выходов погрешности преобразо- 0 вания Д Г-- за допустимый предел -Д ,йд среди общего числа п появлений результатов , Напряжения, формируемые на выходах цифроаналоговых преобразователей П и 12 и характеризующие числа тип, поступают на первые входы коммутатора 13 и перемножителя 14 соответственно. Таким образом, на дискриминаторах 17 и 18 проверяются неравенства,

+ С-п; () m В + С-п; (2)

()

соответственно,где А т- „ 7Т ч -1п(1-й)/с/

% fc) с. isiirsmrra,. -, i l:Brf

Если сигнал с выхода ЦАП 1 превосходит верхний уровень, т.е. вы5

5

50

55

3 )

полняется неравенство (1) то МЩ 20 бракуется, если оказывается меньшим нижнего и выполняется неравенство (2), то АЦП 20 признается годным,При этом срабатывает один из дискриминаторов 17 или 18 и на соответствующие входы блока 10 управления поступает сигнал об окончании первого этапа работы устройства (т.е. контроля АЦП 20 по А ). Поэтому сигналу начинается второй этап работы устройства в режиме контроля АЦП 20 по Д . . Для этого блок 10 управления формирует сигнал управления на коммутатор 13, который на втором этапе подключает первые входы дискриминаторов 17 и 18 к выходу интегратора 7, и вьодает сигнал на задатчик 19 для формирования сигналов, пропорциональных постоянным D, F и Е. Первые дв а из них подаются на вторые входы дискриминаторов 17 и 18, а последние - на второй вход перемножителя 14. Этим устройство подготавливается для контроля АЦП 20 по Л с. Последовательную процедуру сравнения систематической погрешности с допуском д можно описать по аналогии (I) следующим образом:

U,. ,D Е п ; Д, ё F -Е - п ,

i--1 - ов.2.0-.

j,..p/n-d);F-i-i

ЛсЭ ( i Е -

где - дисперсия случайной составляющей д погрешнос- ти контролируемого АЦП; п - число запусков АЦП, необходимых для контроля его по АС

При этом в первом случае АЦП должен браковаться по д , а во-втором приниматься. К началу второго этапа работы устройства на выходе интегратора 7 будет сформировано напряжение, пропорциональное сумме. Если при этом оказалось, что произведенных ранее п запусков АЦП 20 недостаточно, чтобы выполнялось одно из неравенств (2), то блок 10 управления начнет формировать импульсы запуска контролируемого АЦП 20. Однако наиболее в.ероятно, что запускать АЦП 20 на втором этапе работы устройства не

236609 4

потребуется, так как после подключения вьпхода интегратора 7 к дискриминаторам 17 и 18, один из них сработает и выдаст на блок 10 сигнал о 5 годности или браке АЦП 20 по Л ., а значит и об окончании второго этапа и всего цикла работы устройства в целом.

10 Формула изобретения

1, Устройство для контроля аналого-цифровых преобразователей, содер- жащее генератор вспомогательного воз- 5 действия, вход которого соединен с первым выходом задатчика кодов, пер- вь й выход - с первым входом блока сравнения кодов, а второй выход - с. первым входом аналогового сумматора, 20 второй вход которого соединен с выходом источника образцового напряжения, выход является первой выходной шиной, а первый вход - шиной Пуск, причем второй .вход блока сравнения 25 .кодов является второй входной шиной, а третий вход объединен с входом образцового напряжения и подключен к второму выходу задатчика кодов, первый выход блока сравнения кодов че- 30 рез первый счетчик соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, а второй выход через второй счетчик - с входом второго циф- роаналогового преобразователя, эадат- чик вероятности ошибки, первый выход которого через первый дискриминатор подключен к входу индикатора брака к второму входу блока управления, а второй выход через второй дискриминатор соединен с входом индикатора годности и третьим входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены интегратор, коммутатор, перемножитель, ключ, первый вход которого соединен с вторым выходом генератора вспомогательного воздействия, второй вход подключен к второму выходу блока сравнения кодов, а выход через интегратор - к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преобразовате- 55 ля, а выход - с вторыми входами дискриминаторов, причем первый вход пе- ремножителя подключен к выходу второго цифроаналогового преобразовате35

40

45

50

ля, а выход - к третьим входам дискриминаторов, при этом второй выход блока управления соединен с третьим входом коммутатора и входом задат- чика вероятности ошибки, выход которого соединен с вторым входом перемножителя.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что блок управления выполнен на элементе ИЛИ, счетчике импульсов, генераторе импульсов, элементе И, выход которого является первым выходом блока управ

ления,, вторым выходом которого является первый вьпсод счетчика импульсов, второй выход которого соединен 5 с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход которого o6 be iHeH с первым входом счетчика импульсов и является первым входом 10 блока управления, вторым и третьим входами которого являются соответственно первый и второй входы элемента ШШ, выход которого соединен с вторым входом счетчика им- - 15 пульсов.

Редактор В.Иванова

Составитель И.Романова

Техред И.Попович Корректор В.Синипкая

Заказ 3098/58Тираж Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,k

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для контроля погрешности аналого-цифровых преобразователей и цифровых вольтметров. Позволяет расширить его функциональ й,1е возможности за счет введения в устройство, содержащее генератор вспомогательного воздействия, задатчик кодов, блок сравнения кодов, аналоговый сумматор, источник образцового напряжения, блок управления, первый и второй счетчики импульсов, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, задатчик вероятности ошибки, первый и второй дискриминаторы, индикатор родности, индикатор брака, интегратора, коммутатора, перемножителя и ключа. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. to Од О5 Ф